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浅析风力发电机组火灾原因及消防系统的选择 　　 【摘要】在国内外发生的风力发电机组安全事故中，火灾的发生频率仅次于叶片故障，随着风力发电机容量的提升，其可能造成的损失也随之增加。本文简述了风力发电机组发生火灾的原因，对火灾探测器的选择以及灭火药剂和灭火系统进行了研究分析。 　　 【关键词】风力发电机组;火灾;消防系统;火灾探测器;灭火药剂 　　 在我国现行的国家标准体系中，关于风力发电机组的自动消防系统的规定和规范几乎是空白。这使得目前的风电消防设计或验收无章可循，可能存在大量先天性的火灾隐患。建议有关部门一方面加强研究稳定可靠的自动消防系统，另一方面尽快出台适合风电行业特点的消防设计规范和相关的产品技术标准，从根本上解决风电行业面临的消防安全问题，为我国风电事业的健康发展保驾护航。 　　 一、风电机组火灾原因 　　 通过对近年来国内外相关风电机组火灾事故的分析，大致可以归结为以下几个因素。 　　 1、电气故障引发火灾。电气故障也是引发风力发电机组火灾的主导原因之一。接地故障、过载、短路、电弧、磁暴、静电放电、绝缘层老化损坏、电气元件过热击穿、设备接插件和电缆接头接触不良等因素，都极易引起电气元件和电缆火灾。 　　 2、机械故障引发火灾。叶片调节电机与控制系统在长期运行过程中，由于紧固部位松动或轴承磨损等原因，容易出现机械摩擦导致的表面过热，从而引燃周围易燃物。而当风力发电机组空气动力制动系统发生故障而采取机械制动时，转子减速所产生的热量也可能引起易燃可燃物燃烧。此外，电机过载或润滑系统故障也会使发电设备过热，从而引燃润滑油等与高温表面接触的易燃物。 　　 3、人为因素引发火灾。风力发电场多数位于边远偏僻地区，气候条件恶劣，因此发电机组发生故障也较为频繁。在维修工作中，焊接、火焰切割、磨削等作业产生的高温及火花，极易引燃附近的易燃材料。 　　 二、风电机组消防系统的选择 　　 1、火灾探测器。火灾探测器必须在监测区域可用，且对预期的火灾特性敏感。在选择和操作火灾探测器时，必须充分评估风电机组所处的环境条件，包括温度、湿度以及沙尘等因素。 　　 感烟探测器是自动消防系统中最常用的火灾探测器，它是一种对环境适用性较强又相对经济的探测器。根据灵敏度不同，其有不同的型号。但是感烟探测器不适用于相对湿度经常大于95%或有大量沙尘、水雾滞留的场所。其可用于机舱内部、各种控制柜及变流器柜内的火灾监测，若某个控制柜内选择了灵敏度较高型号的烟感探测器作为一级报警，则灵敏度稍低的型号将作为二级报警。 　　 感温探测器对火灾的探测不如感烟探测器灵敏，但是可以适用于相对湿度经常大于95%或者有大量沙尘的场所。其一般安装在监测对象的附近，如距离太远，在火灾早期就无法起到监测作用。因此，感温探测器可以用作二级报警用探测器，安装在密封性较好的控制柜内。在风力发电机组的自动消防系统中若能用其他的探测器代替，则不选择感温探测器。 　　 火焰探测器只靠火焰辐射就能响应，其对明火的响应比感温和感烟探测器快得多。可用于监测飞起的火花或电弧，但是无法探测阴燃火。因此，其比较适合用来监测发电机定、转子接线盒，刹车系统或变压器的火灾情况，可用作一级报警。 　　 空气采样烟雾探测器是一种适用性很强的探测器，可用在各种位置及恶劣的工况下，且同一探测器可通过设置实现多级别火灾监测，但价格较昂贵。因此，可用于机舱或塔底这种空间密封性差、空气流动性大、噪音振动较大地方的火灾监测。 　　 2、灭火药剂和灭火系统。灭火药剂和灭火系统的选择直接决定了灭火的效果。在选择灭火系统时，一方面，灭火药剂应尽可能选择无残留、无腐蚀性和无导电性的物质，以避免给风力发电机组设备带来间接损坏;另一方面，应充分评估风电机组所处的环境条件，包括温度、湿度以及沙尘等因素。根据选择灭火药剂的不同，风力发电机组自动消防可选择的灭火系统主要包括气体灭火系统、高压细水雾灭火系统、超细干粉灭火系统。 　　 气体灭火系统的灭火药剂采用二氧化碳、七氟丙烷或氮气等，通过相对减少空气中的氧气含量，降低燃烧物温度，来使火焰熄灭。其适用于扑救各种可燃易燃液体、部分固体以及带电设备火灾，灭火效率高，且不会对机械或电子设备造成任何损害。但是，气体灭火系统主要适用于相对密闭的空间的灭火，一旦空间密闭条件被破坏，灭火失效率极高。其对人体有一定的毒害作用，喷放后药剂无法自行散逸，需要设置通风设施来机械排烟。因此，气体灭火系统可用于密封性较好的各种控制柜及变流器柜内的灭火，这种局部全淹没式系统也可以采用火探管式自动探火灭火系统，既可以形成点对点的保护，又可以降低造价。 　　 高压细水雾灭火系统的灭火药剂采用粒径lt;200μm的水雾，遇火后迅速汽化，吸收大量的热，使得燃烧表面温度迅速降低，同时水雾汽化